Erstellen von "Sunfall" auf dem Mond eines Gasriesen

Ich versuche, die Orbitalphysik eines Systems herauszufinden, das einen bewohnbaren Körper hat, der intensive Perioden mit zu- und abnehmendem Sonnenlicht hat. Ich bin zu der Annahme gekommen, dass der beste Körper dafür der Mond eines Gasriesen wäre, da ich den Gasriesen verwenden kann, um den Planeten regelmäßig vor Sternen abzuschirmen.

Dies ist etwas, in dem ich überhaupt kein Experte bin, also hoffe ich auf Hilfe, um herauszufinden, was nötig wäre, damit dieses Szenario möglich ist. Wenn es überhaupt möglich ist.

Hier sind also viele Informationen darüber, an welche Art von System ich denke, weitere Details werden hinzugefügt, sobald sie auftauchen.

Ziele für den Mond:

  • Hemisphäre A ist die ganze Zeit bewohnbar, auch wenn die Umgebung manchmal rau ist, haben die Kolonisten Mittel, um mit Temperaturen von 60-70 Grad Celsius fertig zu werden. Die Mehrheit der Primärkolonie und Ausreißer befinden sich in exponierten Höhlensystemen.
  • Die Atmosphäre ist für den Menschen atembar
  • Schwerkraft innerhalb von 10% der Erde, Größe spielt für mich keine Rolle, sollte aber Höhlensysteme unterstützen
  • Entwickeltes grundlegendes Leben - Moose, Pilze, primitive Blätter, Insekten und Amphibien. Das vorhandene System muss also stabil genug gewesen sein, um die Entwicklung des Lebens zu ermöglichen.
  • Es ist nicht der einzige Mond auf dem Planeten, aber nur einer, der Leben entwickelt hat und Menschen erhalten kann, ohne Lebensräume zu schaffen.

Erstellen von "Sonnenuntergang"

  • Der Mond sollte Zeiträume durchlaufen, sagen wir 100-200 Jahre, in denen sich Menschen und anderes Leben auf 60-100% des Mondes ausbreiten können. Die Temperaturen sollten Punkte erreichen, an denen keine Art von Umweltanzügen erforderlich sind.
  • Der Mond muss in Sonneneinstrahlungsperioden von 40-100 Jahren gehen, in denen mehr als 50 % des Mondes gekocht werden. Anhaltende Temperaturen über lange Zeiträume, die zum Brennen/Absterben von Pflanzen führen und für Menschen, die länger als 5-10 Minuten ausgesetzt sind, entweder aufgrund von Hitze oder Strahlung, tödlich wären.
  • Der Sonnenuntergang muss nicht konstant sein, sondern lange genug andauern und genug passieren, dass es nicht möglich ist, dass das Leben zurückkehrt, bis der Sonnenuntergang aufhört oder seine Häufigkeit auf einen bestimmten Punkt abfällt.

Flexibel mit:

  • Es muss nicht zu 100% ein Mond sein, ich bin mir nur nicht sicher, wie Sie das mit einem Planeten machen würden ... wäre eine unglaublich unangenehme Kombination von Dingen.
  • Die Umgebung kann extrem sein, aber Menschen sollten in der Lage sein, in der sicheren Region ohne viel Ausrüstung zu überleben.
  • Kolonisten sind an seltsame Tage gewöhnt und leben in Höhlensystemen. Sie haben Uhren, die auf weit entfernten Heimatplaneten basieren, sodass Rotations- und Umlaufzeiten keine Rolle spielen, solange sie funktionieren.
  • Die Art des Sterns oder die Größe und Zusammensetzung des Mutterplaneten
  • Kühlere Perioden können länger sein, aber ich möchte, dass Sunfall nicht länger als 1-2 Generationen von Menschen dauert.

Wie sähe ein System aus, um Phänomene wie "Sunfall" auf einen Himmelskörper zu bekommen? Wenn dies nicht möglich erscheint, bin ich auch bereit, dies zu akzeptieren und alternative Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, die ähnliche Auswirkungen auf die Umwelt haben.

Ich denke, am besten ist es, den ganzen Mond / Planeten auf eine elliptische Umlaufbahn um die Sonne zu bringen. Jede stabile Umlaufbahn um den Gasriesen würde vergleichsweise sehr wenig Zeit im Schatten verbringen, nicht die Jahrzehnte, die Sie brauchen.
Ich denke, mein größtes Problem hier ist, wie man nicht zwischen Ice Cube und Fireball wechselt. Doch haben Sie nur eine sehr kleine Region, die eine konstante Bevölkerung ernähren kann, während sich der Rest ändert. Die Zeit des "Sonnenuntergangs" ist ein wichtiger Faktor für das Ganze. Eine elliptische Umlaufbahn allein würde das wahrscheinlich nicht tun.
Nachdem ich das Konzept von Gasriesenplaneten untersucht habe, die auf bewohnbaren Monden Sonnenfinsternisse verursachen, behaupte ich, dass es für Ihre Zwecke, wie in Ihrer Frage beschrieben, nicht geeignet wäre. Ich habe hier eine ähnliche Frage gestellt: worldbuilding.stackexchange.com/questions/148473/… . Zusammenfassend sind die längsten Finsternisse zwischen Gasriesen und Monden in der Größenordnung von Stunden, vielleicht höchstens einem Tag, wenn die Mondrotation in der Nähe eines Erdtageszyklus liegt. Sicherlich lange genug, um durch die kühlenden Luftströme einen Tag lang Unwetter zu verursachen, aber nichts in der Größenordnung, die Sie brauchen
...Forts. Ihre Beschreibung von "Wachstum und Abnahme" passt meiner Meinung nach am besten zu einer elliptischen Umlaufbahn, trotz Ihrer Kommentare zu einer Antwort in Bezug auf dieses Szenario. Ich kenne mich mit variablen Sternen nicht gut genug aus, um sicher zu wissen, ob das besser zusammenpassen würde, aber ich habe Sterne genug untersucht, um zu wissen, dass variable Sterne im Allgemeinen nicht freundlich zum Leben sind, das sich in irgendeiner Form entwickelt (obwohl Ich bin mir nicht sicher, ob eine stark elliptische Umlaufbahn besser ist). Dies könnte an dieser Front nützlich sein: worldbuilding.stackexchange.com/questions/9857/…
Tageszyklen müssen nicht erdnah sein, solange auf dem Planeten überlebt werden kann. Es sind keine Erdbedingungen erforderlich. Zum Zunehmen und Abnehmen habe ich vielleicht die Worte falsch verwendet. Ich möchte Perioden mit geringerer Sonnenwärme/-strahlung und Perioden mit extremer Sonnenwärme/-strahlung, damit die Regionen, in denen Leben überleben kann, auf dem Planeten dramatisch schwanken werden. Mit mindestens einem Bereich, in dem es stabil sein kann. Ich hoffe, das macht mehr Sinn?
Ich werde versuchen, es zu erklären, ohne einen erdähnlichen Tag zu verwenden, und stattdessen die Gesamtumlaufbahn des Mondes um den Planeten als Referenz verwenden. Der Mond in meiner Frage brauchte etwas mehr als 1000 Stunden, um den Planeten zu umkreisen, und nur 4-6 dieser Stunden waren Sonnenfinsternisse. Das ist weniger als 1 % der Zeit. Während Sie die Parameter der Umlaufbahn anpassen und den Planeten vergrößern können, damit er mehr Licht blockiert, erhalten Sie vielleicht ein halbes Prozent mehr, höchstens vielleicht 10 oder 15 von tausend Stunden, egal wie lange der Tag/Nacht-Zyklus ist. Es wird nichts schlimmeres als ein ungewöhnlicher Schnee im Juni sein

Antworten (2)

Aus dem Kopf heraus habe ich das Gefühl, dass dies am einfachsten mit einem Doppelsternsystem zu handhaben ist.

Bringen Sie Ihren bewohnbaren Planeten in eine enge Umlaufbahn um einen Zwergstern . Planeten, die einem Roten Zwerg nahe genug sind, um überhaupt bewohnbar zu sein, wären mit ziemlicher Sicherheit gezeitengesperrt, was das Kriterium „Nur eine Hemisphäre ist normalerweise bewohnbar“ in Ihrer Frage löst. Lassen Sie dann Ihren Zwergstern selbst auf einer stark elliptischen Umlaufbahn um einen größeren, helleren Begleiter laufen.

Ich habe einige Berechnungen angestellt und wenn wir eine ziemlich normale Masse eines Zwergsterns (0,15 Sonnenmassen) mit einem erdgroßen Planeten annehmen, der ihn in einer Entfernung umkreist, die flüssiges Wasser (0,01 AE) zulassen würde , wäre die Umlaufzeit des Planeten um die Zwerg wäre ziemlich nah an 24 Stunden.

Das ist praktisch, weil es auch bedeutet, dass sich Ihr Planet schnell genug drehen wird, um ein angemessenes elektromagnetisches Feld aufrechtzuerhalten. Während des größten Teils der Umlaufzeit des kleineren Sterns um den größeren wird Ihr Planet nur Energie vom Zwerg erhalten, und aufgrund der Gezeitensperre nur auf der einen Hemisphäre. Sie werden auch viel Gezeitenflex auf Ihrem Planeten bekommen, was eine Menge tektonischer Aktivität bedeutet, die dazu beitragen wird, dass die Dinge wärmer bleiben, als sie es sonst wären.

So. Während des größten Teils der Umlaufbahn des Zwergs um den Begleiter wird Ihre „Tag“-Seite am „Ost“-Pol (dem Punkt, der dem Zwerg direkt gegenüberliegt) gemäßigt sein und in Richtung eines arktischen Klimas verblassen, wenn Sie sich dem Rand der beleuchteten Oberfläche des Sterns nähern östliche Hemisphäre. Ihre „westliche“ oder „Nachtseite“-Hemisphäre wird größtenteils gefroren sein. Denken Sie an den antarktischen Winter.

Wenn sich der Zwerg jedoch seinem größeren Begleiter nähert, wird es langsam wärmer. Sie werden eine allmähliche Periode haben, in der der gesamte Planet anfängt, immer mehr Energie von dem größeren Begleiter zu bekommen, und aufgrund der Umlaufzeit werden Sie beginnen, so etwas wie einen normalen 24-Tag/Nacht-Zyklus zu haben, der als Zwerg an Intensität zunimmt kommt dem helleren Stern immer näher. Dies wird eure Periode globaler Bewohnbarkeit schaffen.

Am Punkt der größten Annäherung erhält Ihr Planet SO viel mehr Energie von dem hellen Begleiter, dass jeder zu den Höhlen zurückkehren muss, bis Sie das Perigäum passieren und der Zwerg seinen Weg zurück nach außen beginnt. Dies ist Ihre "Sonnenuntergangs"-Periode, in der die kombinierte Intensität beider Sterne in unmittelbarer Nähe zu viel Wärme für Komfort auf der Oberfläche erzeugt.

Dann haben Sie eine zweite „Saison“ der globalen Bewohnbarkeit, während sich die Dinge allmählich abkühlen, aber der Planet bekommt immer noch Tageslicht von dem großen Begleiter während seiner gesamten Umlaufbahn.

Nach einer Weile entfernt sich der Zwerg weit genug vom Begleiter, dass die Energie wieder unbedeutend wird und Sie den langen kalten Winter haben, bis die Sonne wieder einsetzt.

Je elliptischer die Umlaufbahn ist, desto länger verbringst du in der „Winter“-Phase, in der sich dein Planet nur auf den Zwerg verlässt, und desto kürzer werden deine bewohnbaren und Sunfall-Phasen sein. Die Generierung des angegebenen Zeitrahmens würde eine Umlaufzeit des Zwergs um den größeren Stern von etwa 400 Jahren erfordern, was eine große Halbachse von etwa 60 AE erfordert. Zum Vergleich: Plutos große Halbachse um die Sonne beträgt 40 AE. Die Mathematik, wie lange die Sunfall-Periode in diesem Fall genau dauern würde, geht etwas über meine mathematischen Fähigkeiten hinaus, also hoffe ich, dass jemand anderes die Lücken darin füllen wird, aber mit einer ausreichend elliptischen Umlaufbahn sollten die von Ihnen angegebenen 20-40 Jahre sein problemlos möglich sein.

Diese Antwort scheint perfekt zu sein, ich wollte meine eigene auch mit einer elliptischen Umlaufbahn schreiben, erkannte aber, dass Sie eine zusätzliche Wärmequelle benötigen würden, dann sah ich mir Ihre Antwort an und genau das tat sie.
Sie könnten dies möglicherweise auch mit einem Gasriesen anstelle eines zweiten Sterns tun - wenn Sie durch den Gezeitenfluss und den Gasriesen usw. genügend Wärme erhalten, um zu verhindern, dass Sie während der Winterphase frieren. Die Doppelsternlösung ist jedoch mit der richtigen Balance weniger kompliziert einzurichten.
@TimB ist mir schon wegen der ANDEREN Frage von gestern mit einem ähnlichen Problem in den Sinn gekommen und ja, man könnte es mit einem Gasriesen machen, je nachdem, wie kalt es in den "Winter" -Phasen sein soll. Wenn Sie es so machen würden, hätte der Planet ein Klima wie das von Ganymed oder Europa, das nicht GENAU mild ist.
Sehen Sie sich die Helliconia-Serie von Brian Aldiss für ein Doppelsternsystem an, das fast genau das Setup produziert, nach dem Sie suchen, wenn auch mit etwas umgekehrten Jahreszeiten: Das Leben ist gut während des Großen Sommers (nahe Annäherung an den Primärstern) und sehr hart und kalt während des Großen Winters .
Ich bin kein großer Astronom, aber mit der Umlaufzeit meinen Sie, dass er alle 24 Stunden um den Zwerg herumgehen würde, oder die Rückseite würde in dieser Zeit im Grunde Tag / Nacht sein? Das würde für meine Zwecke funktionieren. Dies würde im Grunde zu einem Planeten führen, der im Grunde einen ewigen Tag auf der einen Seite und einen Tag-Nacht-Zyklus auf der anderen Seite hat? Weil es regelmäßig nicht dem zweiten Stern zugewandt ist, wenn ich es richtig verstehe. Versuchen Sie sich vorzustellen, wie Licht auf dem Planeten wirken würde, wenn zwei Sterne in Bewegung sind.
Ich denke, das wird für das, was ich suche, am besten funktionieren. Ich würde es lieben, wenn es immer noch ein Mond wäre, und vielleicht muss ich etwas tun, das vielleicht keine perfekte Wissenschaft ist, aber das Binärsystem scheint dem, wonach ich suche, sehr nahe zu kommen.

Variabler Stern.

Dein Mond ist nur ein bescheidener Mond, der Monddinge tut. Ihr Stern ist jedoch launisch. Es hat dunkle und helle Zyklen. Es ist ein veränderlicher Stern.

Periodische Messungen veränderlicher Sterne mit AASO-Daten

Veränderliche Sterne sind Sterne, deren Helligkeit im Laufe der Zeit variiert. Dies kann durch eine Vielzahl von Effekten verursacht werden.... Es gibt auch intrinsische variable Sterne, die durch Veränderungen im Stern selbst verursacht werden. Ein Beispiel dafür ist ein Stern, der periodisch kollabiert. Wenn es zusammenbricht, steigt der Temperaturdruck im Inneren des Sterns, wodurch mehr Licht emittiert wird. Der zunehmende Druck bewirkt dann, dass sich der Stern nach außen ausdehnt und einen Zyklus neu startet.

Es gibt nicht lange genug genaue astronomische Beobachtungen, um festzustellen, ob es wirklich irgendwelche Sterne gibt, die mit der gewünschten langen Periode kreisen. Aber Sterne können kreisen, und es wäre eine schöne und plausible Sache, den Sonnenuntergang durch den Stern selbst geschehen zu lassen.

Wenn es der Star ist, der diesen Spielen gewachsen ist, könnte ich mir vorstellen, dass der Gasriese auch sein Aussehen von heißem zu kaltem Zyklus ändern würde. Seine Atmosphäre würde sich beim Aufheizen sicher ausdehnen. Mehr Energie in der Atmosphäre könnte auch elektrische Effekte verursachen. Ich glaube nicht, dass diese Dinge einen Mond im Orbit beeinflussen würden, aber man konnte sie definitiv vom Standpunkt des Mondes aus sehen.

Das ist eine interessante Einstellung dazu. Ich frage mich, ob es möglich ist, dass elektrische Effekte die Monde erreichen und welche Auswirkungen dies auf sie haben würde. Das muss noch ein bisschen recherchiert werden!